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基坑安全事故及防范措施
一、广州海珠城广场基坑倒塌事故抢险回忆及原因分析
(一)海珠城广场基坑支护设计方案介绍海珠城广场基坑周长约米,原设计地下室层,基坑开挖深度为3404米17该基坑东侧为江南大道,江南大道下为广州地铁二号线,二号线隧道结构边缘与本基坑东侧支护结构距离为米;基坑西侧、北侧邻近河涌,
5.7北面河涌范围为米宽的渠箱;基坑南侧东部距离海员宾馆米,海员宾2220馆楼高7层,采纳(p340锤击灌注桩基础;基坑南侧两部距离隔山一号楼20米,楼高7层,基础也采纳(p340锤击灌注桩该工程地质情况从上至下为填土层,厚米,淤泥质土层,层厚
0.7〜
3.6米;细砂层,个别孔揭露,层厚米;强风化泥岩,顶面埋
0.5~
2.
90.5~
1.3深为米,层厚米;中、风化泥岩,埋深米,层厚
2.8〜
5.
70.
33.6〜
7.
21.5米;微风化岩,埋深米,层厚米〜
16.
76.0〜
20.
21.8〜
12.84由于本工程岩层埋深较浅,因此,原设计支护方案如下基坑东侧、基坑南侧东部米、北侧东部米范围,上部米采
34305.2纳喷锚支护方案,下部采纳挖孔桩结合钢管内支撑的方案,挖孔桩底标高为▽—米
20.0()周边建(构)筑物的基础型式、与基坑边的距离、埋深布置等1要了解清晰不同基础型式(自然地基、桩基础)不同埋深、与基坑边距离的不同、对基坑的影响是不一样的()地下建(构)筑物,如地铁、人防工程、河流(涌)地下贮水2池、油库、化粪池等基础型式,与基坑边的距离、埋深要了解清晰()地下管线(电信电缆、供、排水管、煤气管)的类型、埋深,与3基坑边的距离要了解清晰、设计方案的针对性3基坑设计方案要依据基坑周边地质条件,环境条件(包括地上建(构)筑物、地下建(构)筑物、地下管线),基坑开挖深度的不同,分别按不同的支护剖面进行设计以上三大要素中,任一条件改变,其支护方案都要相应改变,才能确保方案的合理性,安全性、可行性及经济性、基坑监测方案设计4监测方案的设计要考虑周边环境的答应位移及沉降,支护结构的型式(类型),基坑的安全等级来综合考虑()一般而言,采纳喷锚支护结构或桩、撑支护结构,需采纳测斜1管才能测到最大位移,仅采纳桩顶或坡顶水平位移监测是不能测到基坑的实际最大位移的对桩、锚或喷锚支护结构,采纳锚头应力计,可有效地监测2预应力的施加及损失情况,对掌握基坑位移有很好的参考价值全部监测的基准点必需在基坑位移影响范围之外3在基坑开挖过程中,每开挖一层土,必需进行不少于一次的监测4一般而言,按国家、省、市基坑标准进行基坑答应或报警值的进5行掌握,在报警值之内一般不会显现安全事故、动态设计的重要性5动态设计是指针对基坑支护结构施工过程情况,基坑开挖过程的地质情况及基坑开挖过程中监测数据所反映的情况,依据以上情况分析支护方案的安全性,对以上揭示情况与原设计依据的资料不符之处,或施工发现达不到设计要求之处,按时进行设计变更,确保支护结构及周边环境的安全由于地质钻孔是有限的,有限个孔所揭露的土层情况与实际开挖出1的地质情况总有不符之处由于地质情况与设计参考的地质资料不同,设计人员要按时验算在实际地质资料下,原设计方案是否安全,否则要按时进行变更设计,确保安全周边环境条件与原设计参考的周边环境资料也不肯定完全相2同,特别是一些地下建构筑物、地下管线等,发现不同,也要按时调整设计方案,确保安全基坑开挖深度是否由于原地面标高改变,底板、地梁、承台厚度、3标高等改变而改变,许多基坑设计是基础图出来之前就己完成的,此时要依据实际基础开挖深度对原设计方案进行复核支护结构的施工质量能否到达设计要求若不能到达要求,必需按4时补强,该补锚杆索支撑还是增设止水措施,依据实际情况而定依据基坑开挖过程中的监测结果,对原设计方案的安全性进行复核,5若基坑未到达设计标高,位移或应力己到达或超过设计报警值,必需按时进行补强设计,确保基坑安全、常见的几种由于设计原因引起的安全事故6地质资料不齐、精确性差;1周边环境未调查清晰,超载取值有误;2设计未对支护结构的整体稳定进行验算;3过分相信软件计算结果,未能依据实际地质情况作出推断;4止水帷幕设计有误,施工质量难以到达设计要求;5
(6)设计没有选取地质情况最差的钻孔进行设计;
(7)支撑与腰梁、腰梁与支护结构节点设计考虑不周局部破环引起整体破坏;()支护结构的设计未考虑工程桩施工的影响;8()未能按时依据监测结果调整设计方案9
(三)基坑施工过程的安全防范措施、周边环境资料与设计图纸是否全都1
(1)施工单位在基坑施工前,应先对周边环境资料按设计图纸先核实,特别是地下建(构)筑物,地下管线,一旦发现与设计图纸不符,应按时通知设计进行设计变更()由于种种原因,部分地下建(构)筑物,地下管线在基坑施工2前未能查清,则在施工过程中一旦发现或发现情况与设计图不同,应按时向设计反映,以便按时进行设计变更,确保基坑安全由于施工不慎引起基坑周边管线(包括给排水管、电缆线、煤气管)等破坏,是基坑工程常见的事故之一,这一点施工单位应高度重视、设计参考的地质资料与实际开挖所揭露的地质资料是否全都2
(1)地质资料是支护方案设计的最重要的依据之一,同样的支护方案,地质条件不同,方案的安全度也不同因此,在施工过程中,特别是基坑土方开挖过程中,若发现实际开挖所揭露的地质条件与设计所参考的地质资料有异,则必需按时向设计反映,若实际地质条件比设计所参考的资料好,则可对原方案进行优化;若变差,则需进行补强、支护结构施工质量能否满意设计要求3()锚索(杆)抗拔力能否满意设计要求1全部预应力锚索都应按标准要求张拉至设计抗拔力的倍后再
1.1〜
1.2进行预应力锁定作业;一般锚杆应按标准要求进行锚杆抗拔力的检验;对喷锚支护方案,一般锚杆的抗拔力实验的最大实验拉力要考虑为锚杆滑动面以内那部分的抗拔力加上滑动面之外部分的抗拔力之和
(2)预应力锚索(杆)的锁定力能否到达设计要求大量的测试结果说明,采纳预应力锚索支护的支护设计方案,预应力的锁定值只是设计值的左右因此,如何施加预应力,包括锚具、夹片的选择,预应力50%的施加方法()桩的嵌固深度及质量能否到达设计要求,若由于地质原因,桩3的嵌固深度不能满意设计要求,则需在桩的端部增设锁脚锚杆;若桩身质量不能满意要求,或增加锚索,或增加支撑,目的是削减桩身的位移和应力当然,条件答应的话,补桩更好
(4)腰梁与支护结构的联结能否到达设计要求腰梁与支护结构之间,既要保证腰梁能传递水平力,也要保证能传递剪力因此,当腰梁采纳钢筋碎腰梁时,腰梁与支护结构的接触面肯定要打毛、植筋;当腰梁采纳型钢时,型钢与支护结构的预埋件要焊接,或型钢与支护结构之间要采纳碎填实,确保腰梁与支护结构之间的接触面的受力匀称止水结构能否满意止水要求5止水结构能否满意止水要求是基坑施工及工程桩、承台、底板的施工能否顺当的重要因素之一,也是基坑施工过程中周边环境的安全与否的重要因素之一目前基坑工程常用的止水结构为搅拌桩止水帷幕、旋喷桩止水帷幕、摆喷墙止水帷幕一般说来,以下几种情况,止水帷幕的止水效果不简单到达设计要求
①、砂层底下为强中风化岩层;〜
②、砂层中含有较多的旧基础,特别是木桩基础;
③、砂层中的水为流淌水,如一边抽水一边进行止水帷幕施工;
④、止水帷幕施工过程中,装备故障多,导致止水帷幕的施工搭接口较多;、信息化施工4由于地质条件、周边环境、地下建构筑物、地下管线等因素都会影响到基坑的安全,而这些因素在施工前的调查是难以确保百分之百精确因此,施工过程中发现上述条件发生改变时,按时与设计沟通,按时对设计方案进行修改,才能确保基坑施工的安全、施工过程中简单产生安全事故的情况5抢工期支护结构,特别是锚杆索龄期未到达标准要求,强度未1到达设计要求就开挖下一层土;超挖一次开挖深度超出设计要求,或实际开挖深度超过设计深度;2超载坡顶堆载过高,超出设计答应超载;3周边环境调整不清晰,邻近水管爆裂,水压力剧增;4钢腰梁与斜撑联结点施工不牢靠,在支撑剪力作用下产生滑落破坏,5支护结构倒塌;止水帷幕漏水,导致基坑周边下沉,建筑物开裂;6施工不按设计要求的施工挨次施工或设计方案施工7
四、基坑监测应留意的问题基坑施工过程中的安全与否,除了设计施工外,按时且精确的监测数据,让设计人员按时对基坑的安全性做出评判,也是确保基坑安全的重要措施关于不同支护方案、不同安全等级的基坑,应选用何种测试工程,标准上已有明确指导看法本人认为应尽量按标准要求进行监测即使不能完成按标准要求进行选项、至少在以下方面应满意对喷锚支护、桩加内支撑方案,特别是开挖深度较深的基坑,水平1位移的监测要采纳坡顶水平位移及土体深层水平位移测斜相结合,且测斜孔应尽量布置在周边环境敏感位置、地质条件较差位置,平面上尽量不要太靠近角点测点的水平间距应掌握在米范围215〜30基坑基准点要设置在基坑位移影响范围之外3对采纳预应力锚索杆的支护方案,应尽量增设锚头应力计检测锚4索杆的预应力施加及损失情况确保基坑的初始值在基坑开挖前测量不少于次,确保基坑在每层52土开挖过程中的测试次数不少于一次,位移接近或超过报警值时要加密监测次数每次监测结果要按时向设计、建设单位、政府相关部门汇报,发现6异样情况要按时通知相关各方
(7)雨季或显现水管爆裂等异样情况时,要加密监测次数,直至位移稳定、基坑安全有保障才能恢复正常观测总之,精确且按时的监测数据,是将事故掌握在萌芽阶段的重要措施
五、基坑工程事故的抢险方法、回填反压1当基坑位移突然急剧增大,坡顶开裂,产生滑动破坏的征兆时,最快也是最有效的方法是对支护结构进行回填反压,反压土高度至能保证基坑位移稳定为止,然后再考虑加固方案,这样可防止重大事故的发生、坡顶卸荷2在条件答应的前提下(如周边环境空旷)将坡顶肯定范围内的土体挖除,削减坡顶荷载,也是最有关效的基坑抢险方案之
一、基坑内临时支撑3在可以施工对撑或可以采纳工程桩进行支撑的情况下,当支护结构位移较大时,采纳临时钢支撑也是较常用的方法之
一、双液灌浆堵水4在基坑开挖过程中,若发现止水帷幕止水效果达不到设计要求,应立刻实行补救措施,对漏水量大,漏水点较深的情况,可采纳双液灌浆的堵水方案,采纳水泥浆和水玻璃的混合浆液进行堵漏,不仅速度快,而且效果好,但费用稍高、坡顶裂缝灌浆5当坡顶由于支护结构位移过大产生裂缝时,应按时采纳水泥砂浆裂缝封堵,以免由于雨水溶入,土体软化,坡面水压力增大,导致支护结构位移进一步加大、坡顶裂缝灌浆切勿在不对支护结构采纳防护措施为填土反压的条件6下,采纳压力灌浆方法封堵,否则很简单使支护结构产生破坏、支护结构补强7当支护结构位移处于临时稳定状态,但支护结构的施工质量未能到达设计要求时,可对支护结构进行补强施工,补强方法可采纳增设锚索(杆)或增设支撑结构等
六、结语基坑工程在建筑工程界的确属于事故高发工程,但对现代科学技术及施工技术而言,也并不是不行预防、不行防止;只要对基坑工程从勘察设计至基坑回填的全过程每一环节进行有效的监控;遇到问题脚基坑西侧上部采纳挖孔桩结合预应力锚索方案,下部采纳喷锚支护方案基坑南侧、北侧的盈余部分,采纳喷锚支护方案后由于标高调±
0.00整,后实际基坑开挖深度调整为米
15.3本基坑在年月日开头施工,至年月施工至设计20XX103120XX7深度米,后由于上部结构重新调整,地下室从原设计层改为层,
15.345地下室开挖深度从原设计的米增至米由于地下室周边地梁高为
15.
319.6米因此,实际基坑开挖深度为米,比原设计挖孔桩桩底深米
0.
720.
30.3新的基坑设计方案确定后,年月重新开头从地下层基坑底20XX114往地下层施工,至年月日上午,基坑南侧东部桩加钢支撑部520XX721分,最大位移约为其中从月日至月日一天增大基
4.0cm,
7207211.8cm,坑南侧中部喷锚支护部分,最大位移约为15cm
(二)海珠城广场基坑倒塌事故抢险回忆、基坑倒塌事故的发生过程1海珠城广场基坑在20XX年7月21日中午1220左右倒塌据甲方有关人员反映,月日上午时左右,海员宾馆反映宾馆靠基坑侧的墙7219脚一个晚上裂缝加加宽了约甲方有关人员赶紧联系设计人员、施工单2cm,位负责人1030钟左右,相关人员到现场,一起到也是可以防踏实地、认真研讨处理,基坑安全事故是完全可以预防的,止的海员宾馆看,果真发现宾馆靠基坑侧墙角多米范围显现一条公分的
301.8新裂缝到宾馆里面看,发现墙体裂缝增大,甲方及施工单位、设计单位负责人看完宾馆后就下到基坑内连续查看基坑是否有异样情况下基坑后,发如今基坑南边人工挖孔及喷锚面交界处,从西往东的第条人工挖孔挡土3桩,桩底的上左右处,桩身显现竖向裂缝1m此时,靠近宾馆的基坑顶范围,一台钩机,一台泥头车及一台吊机正在工作,施工单位提出赶紧将机械开走甲方公司经理打电话与另一位设计人员联系,问出土车在坑顶作业是否有问题,设计人员答复只要离开挡土桩边就没问题,实际作业的机械离基坑边至少但为谨慎起见,3m5m甲方经理还是要求施工机械尽快离开基坑边,倒塌前半小时,坑顶最终一台车离开了基坑边至中午1200时左右,甲方质安员、施工单位负责人在南侧基坑底听到“叭”“叭”的声响,初始约分钟次,分钟之后,“叭”“叭”12〜35声响越来越密,施工单位负责人就说是锚索夹片破坏的声响,基坑不行了,快跑,等到基坑底的人员跑到基坑北侧,还未上楼梯时,基坑就倒塌了基坑西南角的临建内人员由于未能按时逃走,造成基坑倒塌时,人受5伤,人被埋,其中人被消防队员救出,另人不幸遇难,基坑倒塌前6331个小时,施工单位测量的挡土桩加钢管内支撑部分最大位移为监测单4cmo位在倒塌前两天测出的基坑南侧喷锚支护部分的最大位移近15cm、基坑倒塌对周边环境的影响2地铁停运,停运时间从年月日下午时分至月120XX72114307日下午时分;221358海洋宾馆部分倒塌、其余部分全部商户全部停业、人员迁走;2邻近隔山、、号宿舍楼名居民紧急搬迁,到接近酒店居3123590住、抢险3市长启动市政府重大安全事故处理紧急预案由市长挂帅、副市长、1政府秘书长、市建委领导组成临时抢险指挥部组织指挥抢险;同时由广州市建设科技委组织成立抢险专家组,帮助抢险指挥部工作;广州市建委全体人员到现场日、夜轮班帮助抢险,建委办公楼的对2外办公停止近一周;由广州地铁总公司、广州市建筑集团有限公司、广州市政园林局、3广州市消防局、卫生局、防疫局、海珠区政府、海珠区公安分局、街道派出所等政府部门每天派出近千人进行抢险;抢险关键是
一、保证地铁安全;
二、保证邻近居民楼安全;4抢险方法5
①采纳多台广州工程界臂长最大达米的碎泵车,对邻近地铁的位置48进行泵送碎反压;
②对滑塌悬空的宿舍楼桩基,采纳地泵进行破泵送护脚;
③为防止滑坡面在雨水冲刷下进一步滑坡,采纳地泵泵送碎护面;
④解决以上问题后,采纳基坑回填的方法处理;
⑤为保证在滑坡面上再修改小区道路的安全,对滑坡面进行灌浆处理对已倒塌一跨的海洋馆进行爆破撤除6从日日海洋馆撤除,市长亲临现场次指挥抢险工作
7.21-
8.
817、海珠城广场事故对广州工程界的影响4广州市科技委组织专家对全市多个基坑进行地毯式大检查,1400历时半年,对个存在严峻安全隐患的基坑责令立刻加固对相关设计,14施工单位进行通报批判,停牌处理;对广州市基坑工程进行严格管理初始对基坑深度大于米的严25格限制运用喷锚支护方案,后经证求社会各方看法,改为基坑深度大于9米的严格限制运用喷锚支护方案事故之前,广州地区的基坑采“
7.21”70%纳喷锚支护方案,现只有的基坑采纳喷锚支护方案1/
3、海珠城广场事故的社会影响5该事故对广州市政府造成巨大的压力和负面影响新闻媒体、网络1使该事故传遍让全世界该事故是近十几年来广州最大的工程安全事故,在国内是继年上海地铁安全事故后的又一在全国产生重大影响的工20XX程事故;从设计、施工、监理、建设单位到广州市建委、海珠区政府、广州2市余泥办等相关政府部门的三十多位工程技术、管理人员及政府官员受处分、事故造成的损失6海珠城广场基坑倒塌事故,从直接经济损失角度考虑,其损失值超过两亿元,其中包括基坑及土方施工费、地下室已施工的底板及一层地下室部分;倒塌的海员宾馆及相关物资损失;海员宾馆附楼中近二百户商家的财产损失;事故抢险过程中所投入的大量材力、人力、装备事故过程中,近五百九十人的临时搬迁;楼五十六户人家外迁近一个月的费用;1#事故发生过程中三个死者的赔偿费;建设方前期报建、设计、监理费;该场地从规划设计为商业用地到事故后变为绿化用地的土地价值损失费直接经济损失是可以计算的清晰的,但对社会、对政府、对行业造成的间接损失影响是难以估量的三基坑倒塌原因分析为什么该基坑南边倒塌而其余东、西、北边不倒专家组看法:
1、超挖原设计4层基坑17米,后开挖成五层基坑(
20.3米),挖孔桩成吊脚桩;、超时基坑支护结构服务年限一年,实际从开挖及出事已有近三年;
2、超载坡顶泥头车、吊车、钩机、超载;
3、地质原因岩面埋深较浅,但岩层倾斜4设计单位仍采纳理正软件对原设计方案进行复核、设计,而无视现场开挖过程中岩面从南向北倾斜,倾角约为的实际状况25另外,施工过程中发现岩面倾斜,南部位移较大后,曾对部分区域进行预应力锚索加固,加固范围只是南部西侧的米,但加固范围太少20〜30甲方认为加固是由于设计不周引起,加固费用应由设计单位支付,因此,设计单位压力较大
二、部分典型基坑安全事故介绍、喷锚支护安全事故1东莞石龙某基坑工程该基坑周长约开挖深度采纳搅拌桩结合喷锚支护方案,锚400m,
3.8m,杆2排,长度为6〜8m;实际施工3m;当基坑开挖至
3.8m时,邻近公路一侧基坑产生滑塌破坏,市政水管爆裂破坏、桩锚(撑)支护安全事故2广州某基坑工程该基坑长约米,基坑挖深约米采纳钻孔桩结合双层钢支1XXX11撑,钻孔桩桩间采纳三重管旋喷止水方案在施工过程中,由于施工单位未按设计要求设置二道支撑,当基坑开挖至设计标高时,在凌晨100突然倒塌,造成一名路过摩托车手死亡,另二名摩托车手受伤、连续墙加支撑支护安全事故3广州某车站基坑工程该基坑工程长约米,基坑宽从米不等,基坑开挖深度约16020〜30米采纳连续墙加钢管内支撑方案,由于支撑斜撑与腰梁之间联结不牢,18当基坑开挖至近基坑底时,支撑滑落,连续墙倒塌,邻近民房倾斜由于事故发生前监测工作做得到位,人员按时撤离,未造成人员伤亡、基坑降水安全事故4广州某基坑工程该基坑长约米,宽约米,深约米采纳搅拌桩结构喷锚支护130507方案,工程桩采纳人工挖孔桩在基坑施工完毕,人工挖孔桩施工过程中,邻近米范围内地面下200沉,民房开裂
三、基坑安全防范措施
(一)基坑工程从勘察设计至运用完毕回填的全过程基坑工程勘察设计至运用完回填的全过程
(二)基坑工程勘察设计的安全防范措施、确保地质勘察资料的完好性、精确性1地质勘察资料不能仅利用为主体结构工程而进行的勘察资料,还应依据基坑的平面位置,沿基坑周边布孔进行勘察对深基坑,条件答应时需对基坑外侧米范围内的地质情况进行勘察,这主要是考虑采纳喷10〜30锚或预应力锚索支护方案时,锚杆或锚索会延长到基坑外肯定范围另外,针对目前勘察市场的现状,建设单位应与地质单位沟通好,确保地质资料的精确性建议再省也不要省地质勘察的钱、周边环境资料的精确性、完好性2。